Die klewerige buitenste laag van swamme en bakterieë, genaamd die "ekstrasellulêre matriks" of ECM, het die konsekwentheid van jellie en dien as 'n beskermende laag en dop. Maar volgens 'n onlangse studie in die tydskrif iScience, wat deur die Universiteit van Massachusetts Amherst in samewerking met die Worcester Polytechnic Institute uitgevoer is, vorm die ECM van sommige mikroörganismes slegs 'n gel in die teenwoordigheid van oksaalsuur of ander eenvoudige sure. Omdat ECM 'n belangrike rol speel in alles van antibiotika-weerstand tot verstopte pype en kontaminasie van mediese toestelle, het die begrip van hoe mikroörganismes hul klewerige gellae manipuleer breë implikasies vir ons daaglikse lewens.

“Ek was nog altyd geïnteresseerd in mikrobiese ECM’s,” het Barry Goodell, professor in mikrobiologie aan die Universiteit van Massachusetts Amherst en senior outeur van die artikel, gesê. “Mense dink dikwels aan die ECM as 'n inerte beskermende buitenste laag wat mikroörganismes beskerm. Maar dit kan ook dien as 'n kanaal vir voedingstowwe en ensieme in en uit mikrobiese selle.”
Die deklaag dien verskeie funksies: die klewerigheid daarvan beteken dat individuele mikroörganismes saam kan klonter om kolonies of "biofilms" te vorm, en wanneer genoeg mikroörganismes dit doen, kan dit pype verstop of mediese toerusting besoedel.
Maar die dop moet ook deurlaatbaar wees: baie mikroörganismes skei verskeie ensieme en ander metaboliete deur die ECM af, in die materiaal wat hulle wil eet of infekteer (soos vrot hout of gewerwelde weefsel), en dan, sodra die ensieme hul werk voltooi het, die taak van vertering – hulle stuur voedingstowwe terug deur die ECM.
Dit beteken dat ECM nie net 'n inerte beskermende laag is nie; Trouens, soos Goodell en kollegas gedemonstreer het, blyk mikroörganismes die vermoë te hê om die viskositeit van hul ECM en dus die deurlaatbaarheid daarvan te beheer. Hoe doen hulle dit?
In swamme blyk die afskeiding oksaalsuur te wees, 'n algemene organiese suur wat natuurlik in baie plante voorkom, en, soos Goodell en sy kollegas ontdek het, blyk dit dat baie mikroörganismes die oksaalsuur wat hulle afskei, gebruik om aan eksterne lae koolhidrate te bind, wat 'n klewerige stof vorm, jellie-agtige ECM.
Maar toe die span nader kyk, het hulle ontdek dat oksaalsuur nie net gehelp het om ECM te produseer nie, maar dit ook "gereguleer" het: hoe meer oksaalsuur die mikrobes by die koolhidraat-suurmengsel gevoeg het, hoe meer viskeus het die ECM geword. Hoe meer viskeus die ECM word, hoe meer blokkeer dit groot molekules om die mikrobe binne te gaan of te verlaat, terwyl kleiner molekules vry bly om die mikrobe vanuit die omgewing binne te gaan en andersom.
Hierdie ontdekking daag tradisionele wetenskaplike begrip uit van hoe die verskillende tipes verbindings wat deur swamme en bakterieë vrygestel word, eintlik van hierdie mikroörganismes in die omgewing beland. Goodell en kollegas het voorgestel dat mikroörganismes in sommige gevalle meer moet staatmaak op die afskeiding van baie klein molekules om die matriks of weefsel aan te val waarop die mikroörganisme afhanklik is om te oorleef of besmet te raak. Dit beteken dat die afskeiding van klein molekules ook 'n groot rol in patogenese kan speel as groter ensieme nie deur die mikrobiese ekstrasellulêre matriks kan beweeg nie.
“Daar blyk 'n middelgrond te wees,” het Goodell gesê, “waar mikroörganismes suurheidsvlakke kan beheer om by 'n spesifieke omgewing aan te pas, terwyl sommige van die groter molekules, soos ensieme, behoue ​​bly terwyl kleiner molekules maklik deur die ECM kan beweeg. Modulasie van die ECM met oksaalsuur kan 'n manier wees vir mikroörganismes om hulself teen antimikrobiese middels en antibiotika te beskerm, aangesien baie van hierdie middels uit baie groot molekules bestaan. Dit is hierdie aanpassingsvermoë wat die sleutel kan wees om een ​​van die grootste struikelblokke in antimikrobiese terapie te oorkom, aangesien die manipulering van die ECM om dit meer deurlaatbaar te maak, die doeltreffendheid van antibiotika en antimikrobiese middels kan verbeter.

“As ons die biosintese en afskeiding van klein sure soos oksalaat in sekere mikrobes kan beheer, kan ons ook beheer wat in die mikrobes ingaan, wat ons in staat kan stel om baie mikrobiese siektes beter te behandel,” het Goodell gesê.
In Desember 2022 het mikrobioloog Yasu Morita 'n toelaag van die Nasionale Instituut van Gesondheid ontvang om navorsing te ondersteun wat uiteindelik daarop gemik is om nuwe, meer effektiewe behandelings vir tuberkulose te ontwikkel.

Indien u meer inligting wil hê, stuur asseblief vir my 'n e-pos.
E-pos:
info@pulisichem.cn
Tel：
+86-533-3149598